CN220114782U - 一种船用平衡装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种船用平衡装置，包括：固设在船体上的底座；可转动连接在底座上的第二支架；与第二支架可转动连接的第一支架；第一电机，驱动第一支架以第一转轴的轴线为中心轴旋转；第二电机，驱动第二支架以第二转轴的轴线为中心轴旋转；传感器，设置在平衡装置上和/或船体上，传感器用于采集平衡装置相对于船体的位姿，和控制器，接收传感器发出的检测信号并根据检测信号控制第一电机和第二电机工作；第一转轴的轴线和第二转轴的轴线相互垂直，且第一转轴的轴线和第二转轴的轴线相交于一点。本申请实施例提出的船用平衡装置能够显著减少船体晃动对人体或货物产生的干扰。

Description

一种船用平衡装置

技术领域

本申请涉及消除振动干扰的设备，特别地涉及一种船用平衡装置，属于减振技术领域。

背景技术

轮船在行驶过程中，经常会出现颠簸、摇晃等振动现象，对于处在这种环境下的人或货物往往会随着船体的振动而运动，对于乘客来说，常常会出现晕车、晕船或晕机的症状，严重时会发生呕吐等不适反应。而对于某些特殊物品，如：精密仪器等，在运输的过程中处在动态环境中，往往其稳定性无法得到保证，会因为摇晃、振动等因素导致设备损坏或物质变质。

然而，在现有技术中，为了减少因为船体晃动产生的不良反应，人们往往选择采取阻尼弹簧等减震结构来减缓振动，但是弹簧减震作为一种被动减振结构，减震效果十分有限。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本申请提出了一种船用平衡装置，通过运动补偿，能够显著减少外界晃动等对人体或货物产生的干扰。

本申请提出一种船用平衡装置，包括：固设在船体上的底座；可转动连接在所述底座上的第二支架；与所述第二支架可转动连接的第一支架；第一电机，驱动所述第一支架以第一转轴的轴线为中心轴旋转；第二电机，驱动所述第二支架以第二转轴的轴线为中心轴旋转；传感器，设置在所述平衡装置上和/或所述船体上，所述传感器用于采集所述平衡装置相对于所述船体的位姿，和控制器，接收所述传感器发出的检测信号并根据所述检测信号控制所述第一电机和所述第二电机工作；所述第一转轴的轴线和所述第二转轴的轴线相互垂直，且所述第一转轴的轴线和所述第二转轴的轴线相交于一点。

可选地，所述第一转轴的轴线和所述第二转轴的轴线相交的点为二者的中点且同心。

可选地，所述第一支架和所述第二支架均为“U”形结构，所述第一支架被围设在所述第二支架的所述“U”形结构内侧，在所述第二支架的所述“U”形结构的两个侧支架的至少一侧插设有连接所述第一支架和所述第二支架的所述第一转轴；所述第一支架的所述“U”形结构形成的内凹腔为用于载人或载物的承载台。

可选地，所述承载台包括以下结构中的任意一种：座椅、云台。

可选地，所述底座包括底座骨架，所述底座骨架用于连接所述第二支架，在所述第二支架与所述底座骨架的连接处穿设有所述第二转轴，所述第二转轴与所述第二电机连接，在所述第二电机的驱动下所述第二支架绕所述第二转轴的轴线转动；所述第二电机固定在所述底座骨架上，所述第二电机的输出端通过所述传动带将动力传输至所述第二转轴。

可选地，所述传感器包括陀螺仪和/或重力传感器；当所述传感器为陀螺仪时，所述传感器包括第一陀螺仪和第二陀螺仪，所述第一陀螺仪设置在所述第一支架上，所述第一陀螺仪用于向所述控制器发送所述承载台上载人或载物的平面的法向量方向以及第一支架的加速度大小和方向；所述第二陀螺仪设置在所述底座上，所述第二陀螺仪用于向所述控制器发送船体甲板的法向量方法以及船体的加速度的大小和方向。

可选地，当在所述第二支架的所述“U”形结构的两个侧支架中的一个侧支架上设置第一转轴时，所述第二支架的第一侧支架的端部与所述第一支架的第一侧支架的端部穿设在所述第一转轴上，其中，所述第二支架与所述第一转轴之间设置有轴承，所述第一支架与所述第一转轴固定连接，所述第二支架的第二侧支架与所述第一支架的第二侧支架可转动连接，所述第一侧支架与所述第二侧支架相对；当在所述第二支架的所述“U”形结构的两个侧支架上均设置有第一转轴时，所述第二支架与第一转轴通过轴承连接，所述第一支架与所述第一转轴固定连接。

可选地，所述第一电机固定在所述第二支架上，所述第一电机的输出端通过齿轮组将动力传输至所述第一转轴。

本申请实施例提出的用于船用平衡装置，能够进行滚转方向和俯仰方向上的运动补偿，使得船用平衡装置能够在船体姿势改变时保持平衡，减少船上乘客的不适感或者是对于特殊货物的晃动。另外，本申请提出的船用平衡装置还具有传感器、电机和控制器，利用这些结构使得本申请提出的船用平衡装置能够根据船体的摆动，主动进行减振，并且能够达到良好的减振效果，增加减振过程的舒适度。

附图说明

下面，将结合附图对本申请的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1是本申请实施例的一种船用平衡装置的立体结构示意图；

图2是本申请实施例的另一种船用平衡装置的立体结构示意图；

图3是图2的A向视图；

图4是图2的B向视图；

图5是图2所示结构中第一支架与第二支架的连接关系示意图；

图6是本申请实施例提出的船用平衡装置的部分电气元件的关系示意图；以及

图7是本申请实施例提出的船用平衡装置的调节平衡过程的流程框图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

图1是本申请实施例的一种船用平衡装置的立体结构示意图。如图1所示，船用平衡装置100包括：底座103、第一支架101、第二支架102、第一电机(图中未示出)、第二电机(图中未示出)、传感器(图中未示出)以及控制器(图中未示出)，其中，底座103固设在船体上，用于将船用平衡装置和船体的甲板连接；第二支架102可转动连接在底座上，第一支架101与第二支架102可转动连接。第一电机(图中未示出)，驱动第一支架101以第一转轴107的轴线1071为中心轴旋转；第二电机(图中未示出)，驱动第二支架102以第二转轴106的轴线1061为中心轴旋转。传感器(图中未示出)，设置在平衡装置上和/或船体上，传感器用于采集平衡装置相对于船体的位姿；控制器(图中未示出)，接收传感器发出的检测信号并根据检测信号控制第一电机和第二电机工作，其中，第一转轴的轴线和第二转轴的轴线相互垂直。

第一转轴的轴线1071和第二转轴的轴线1061垂直使得本申请实施例的第一支架和第二支架能够分别实现俯仰方向和滚转方向上的运动，并且两个支架在控制器的控制下，能够通过电机的驱动对因为船体晃动产生的运动进行补偿，减少船用平衡装置的摆动，提高乘客的舒适性，减少对船上特殊物品的损坏。

在本申请的一些实施例中，可选地，第一转轴的轴线1071和第二转轴的轴线1061相交于一点。第一转轴与第二转轴相交于空间中的一点能够提高减振过程的舒适性，并且还能够利于提高执行机构所承受的阻力的稳定性，使得平衡装置的运动过程更加稳定。进一步地，在一些实施例中，可选地，第一转轴的轴线1071和第二转轴的轴线1061相交的点为二者的中点且同心。也就是说，第一转轴的轴线和第二转轴的轴线可以是在空间中异面的，且两者的轴线在同一平面上的投影之间的夹角为90°。另外，第一转轴和第二转轴本身也可以是共面且两者的轴线在同一平面上的投影之间的夹角为90°，甚至两者的中点同心，以上的多种设置方式均能够满足不同方向上的运动补偿，使得船用平衡装置能够在动态环境中保持平衡。

继续参见图1所示，第一支架101和第二支架102均为“U”形结构，第一支架101被围设在第二支架102的“U”形结构内侧，在第二支架102的“U”形结构的两个侧支架的至少一侧插设有连接第一支架101和第二支架102的第一转轴107；第一支架101的“U”形结构形成的内凹腔105为用于载人或载物的承载台。在本申请的一些实施例中，可选地，承载台包括以下结构中的任意一种：座椅、云台。

图2是本申请实施例的另一种船用平衡装置的立体结构示意图。图3是图2的A向视图。图4是图2的B向视图。结合图2-图4所示，在船用平衡装置100的第一支架101的内凹腔内设置有座椅109，座椅109上能够承载乘客，另外，座椅109还包括坐垫、靠背、脚踏板104和扶手108，当乘客坐在座椅上时，脚踏板104、扶手108和座椅的靠背不仅能够规范乘客肢体所处的位置，还能够更加容易地标识出处于调节状态的座椅所需的安全空间范围。需要说明的是，承载台的形式不局限于座椅，还可以是云台等结构。

在本申请中，将座椅109设置在第一支架101中，第一支架101绕第一转轴运动时，座椅能够跟随第一支架101做相同的运动，第一支架101和第二支架102的运动在传感器和控制器的作用下能够精准地补偿由于动态环境的变化所带来的乘客感知的加速度的变化，使得座椅椅面的法线方向与乘坐者感受到的加速度(重力加速度与波动加速度的复合方向)方向一致。

继续参见图4所示，底座103包括底座骨架1031，底座骨架1031用于连接第二支架102，底座骨架1031的端部与第二支架“U”形结构的弧形结构1023连接，在第二支架102与底座骨架1031的连接处穿设有第二转轴106，第二转轴106与第二电机203连接，在第二电机203的驱动下第二支架102绕第二转轴106的轴线转动。结合图3所示，第二电机203固定在底座骨架1031上，第二电机的输出端2031通过传动带(图中未示出)将动力传输至第二转轴106。传动带设置在传送带保护罩301中，传送带的一端套设在第二转轴106上，另一端套设在第二电机的输出端2031。

在本申请的一些实施例中，可选地，传感器包括陀螺仪和/或重力传感器。进一步地，在本申请的一些实施例中，可选地，传感器包括第一陀螺仪和第二陀螺仪，第一陀螺仪设置在第一支架101上，第一陀螺仪用于向控制器发送承载台上载人或载物的平面的法向量方向以及第一支架的加速度大小和方向；第二陀螺仪设置在底座上，第二陀螺仪用于向控制器发送船体甲板的法向量方法以及船体的加速度的大小和方向。在一些实施例中，可选地，承载台上载人或载物的平面的法向量方向指的是座椅的椅面的法向量方向。

图5是图2所示结构中第一支架与第二支架的连接关系示意图。结合图2和图5所示，当在第二支架102的“U”形结构的两个侧支架中的一个侧支架上设置第一转轴时，第二支架102的第一侧支架1021的端部与第一支架101的第一侧支架101的端部穿设在第一转轴107上，其中，第二支架102与第一转轴107之间设置有轴承501，第一支架101与第一转轴107固定连接，第二支架102的第二侧支架1022与第一支架101的第二侧支架1012可转动连接，其中，第一侧支架与第二侧支架相对。

当在第二支架的“U”形结构的两个侧支架上均设置有第一转轴时，第二支架与第一转轴通过轴承连接，第一支架与第一转轴固定连接。第二支架的“U”形结构的两个侧支架上均可以设置有第一转轴，这样，第二支架与第一转轴通过轴承连接，第一支架与第一转轴固定连接。相应地，也需要在第二支架的两个侧支架分别对应设置两个第一电机，两个第一电机分别驱动两侧的第一转轴转动。

继续参见图2-图4所示，第一电机201固定在第二支架102上，第一电机201的输出端可以通过齿轮组将动力传输至第一转轴107。在本申请的一些实施例中，可选地，齿轮组设置在齿轮保护盒202中，由于第一电机的转轴和第一转轴107垂直，因此，采用锥齿轮将第一电机的动力传递至第一转轴107，可选地，齿轮组包括第一锥齿轮和第二锥齿轮，第一锥齿轮设置在第一转轴的端部，第二锥齿轮设置在第二锥齿轮固定轴上，第二锥齿轮固定轴与第一转轴平行，第二锥齿轮固定轴固定在齿轮保护盒中，第二锥齿轮和第一锥齿轮配合；第一电机的转轴的输出端环设有螺纹齿，螺纹齿与第二锥齿轮配合，经第二锥齿轮将动力传递至第一转轴上的锥齿轮，进而带动第一转轴转动。

在本申请的一些实施例中，可选地，齿轮组的齿轮为锥齿轮，当然，齿轮组的齿轮也可以是其它类型的齿轮，当然，以上所述的齿轮组传动只是其中一种传动结构的示例性说明，也可以根据实际需要采用包括皮带轮、链轮等其他具有类似功能的传动结构，只要是能够将第一电机的动力传输至第一转轴，都在均属于本申请涵盖的保护范围之内。

结合图2所示，第一陀螺仪可以设置在第一支架101上，当第一支架101内的承载台为座椅时，第一陀螺仪可以采集座椅椅面的法向量方向以及第一支架101的加速度大小和方向。第二陀螺仪则可以设置在底座103上，当底座103与船体上的甲板固定连接时，第二陀螺仪可以采集船体甲板的法向量方法以及船体运动时的加速度的大小和方向。这样第一陀螺仪和第二陀螺仪将采集的信息发送到控制器，控制器能够根据接收到的座椅的姿态信息和船体的姿态信息向第一电机和第二电机发送控制信号，进而控制第一电机驱动第一支架转动、控制第二电机驱动第二支架转动，第一支架和第二支架的运动能够补偿因为船体运动所带来的振动，提高乘客乘坐船只的舒适性，防止眩晕。

在本申请的一些实施例中，可选地，第一电机和第二电机均为伺服电机，伺服电机采用绝对值编码器，绝对值编码器采用格雷码实施或采用蓄电池实施。采用格雷码实施的绝对值编码器有助于伺服电机的长期免维护运行，其中，绝对值编码器可采用磁性角度传感器实施，这样有助于实现系统工作温度的大幅度扩展，从而表现出强大的环境适应性。

在本申请的一些实施例中，可选地，平衡装置还包括保险机构和电气开关(图中未示出)，保险机构与电气开关串联接入控制器的控制回路中，保险机构断开时，控制器无法控制平衡装置的调节；电气开关设置在第一支架上，电气开关用于控制船用平衡装置的平衡调节功能的开启。任何时候不论电气开关处于闭合或断开的状态，保险机构的断开将导致控制回路的断开，平衡装置的平衡调节功能被强制关闭。另外，当保险机构闭合时电气开关可以进入或保持闭合状态。

为清楚，下面将结合具体实施例对本申请实施例的船用平衡装置的调节过程进行详细描述。

图6是本申请实施例提出的船用平衡装置的部分电气元件的关系示意图。结合图6和图2所示，第一陀螺仪和第二陀螺仪均与控制器连接，控制器则与第一电机和第二电机连接，保险机构和电气开关则与控制器连接。

进一步地，在平衡装置中，第一陀螺仪与第一支架101刚性连接，以200HZ的频率向控制器发送椅面的法向量方向及座椅加速度的大小及方向。第二陀螺仪与底座103刚性连接，以200Hz的频率向控制器发送甲板的法向量方向及船体加速度的大小及方向。

当船只漂浮在静水中时，座椅仅受到重力加速度的作用，控制器记载甲板及椅面的法向量方向，并分别称为“参考甲板法向量”及“参考椅面法向量”。

需要说明的是，当座椅调节功能关闭时，参考甲板法向及参考法椅面向量的数值不必须是一致的。但参考座椅法向量相对于参考甲板法向的偏移向量应该是稳定不变的，这反映出第一陀螺仪及第二陀螺仪是能够正常工作的。

当船只处于运动状态时，第二陀螺仪采集甲板的法向量，称为“甲板法向量”；第一陀螺仪采集座椅法向量，称为“椅面法向量”。

第二陀螺仪给出的甲板法向量相对于参考甲板法向量的偏移向量记为偏移向量2；

第一陀螺仪给出的椅面法向量相对于参考椅面法向量的偏移向量记为偏移向量1；

当座椅调节功能打开时，座椅控制器从第二陀螺仪处读取甲板法向量并与参考甲板法向量求差取得偏移向量2：

偏移向量2＝甲板法向量-参考甲板法向量

座椅控制器从第一陀螺仪处读取椅面法向量与参考椅面法向量方向求差取得偏移向量1：

偏移向量1＝椅面法向量-参考椅面法向量

将偏移向量2作为前馈控制的输入值，可以提高反应速度；将偏移向量1作为反馈控制的输入值，可以降低余差。

将控制器输出作为电机的输入值，第一电机和第二电机依据输入值进行动作，并通过最短路径达到使偏移向量1的模最小化的目的，第一偏移向量的模达到最小值时，平衡装置的平衡调节过程完成。根据偏移向量1的定义式：偏移向量1＝椅面法向量-参考椅面法向量，偏移向量1与椅面法向量及参考椅面法向量构成三角形的三条边，当椅面法向量与参考椅面法向量共线时，三角形的三条边处在同一直线上，此时偏移向量1的模为最小。

为了更好理解本申请上述结构，以下结合附图对本申请船用平衡装置的调节平衡的过程进行详细说明，基于前述的船用平衡装置中的传感器包括第一陀螺仪和第二陀螺仪，第一陀螺仪设置在第一支架上，第二陀螺仪设置在底座上。图7是本申请实施例提出的船用平衡装置的调节平衡过程的流程框图。如图7所示，调节平衡的具体过程包括以下步骤：

步骤1：开启船用平衡装置的平衡调节功能。本申请实施例提出的调节平衡的方法中的平衡调节功能指的是控制器控制第一支架和第二支架转动，从而对动态环境的变化进行相应补偿的能力。

步骤2：当船体处于静止时，第一陀螺仪采集承载台上承载面的第一法向量方向，并将承载台上承载面的第一法向量方向发送至控制器，以及，第二陀螺仪采集船体甲板的第一法向量方向，并将船体甲板的第一法向量方向发送至控制器。需要说明的是，船体处于静止时，指的是船体没有受到外力干扰时的稳定状态，即如前面实施例所述的船只漂浮在静水中。此时，第一陀螺仪采集的第一法向量相当于前面实施例所述的“参考椅面法向量”；第二陀螺仪采集的第二法向量相当于前面实施例所述的“参考甲板法向量”。

步骤3：当船体姿态处于动态变化时，承载台上承载面的法向量相对于承载台上承载面的第一法向量发生变化，第一陀螺仪采集承载台上承载面的第二法向量方向，并将承载台上承载面的第二法向量方向发送至控制器，以及，第二陀螺仪采集船体甲板的第二法向量方向，并将船体甲板的第二法向量方向发送至控制器。第一陀螺仪采集的承载台上承载面的第二法向量方向为船体处于动态变化时的“椅面”的法向量，此时承载台上承载面的第二法向量方向随着动态环境的变化也在不断改变，因此第一陀螺仪采集到的是不断变化的承载台上承载面的第二法向量方向。参考前述的实施例，船体受到干扰，开启平衡调节功能后，第一陀螺仪采集的椅面的法向量也是随着船体的姿态变化也在不断的变化。第二陀螺仪采集的船体甲板的法向量，也随着船体姿态的变化也在不断的改变。

步骤4：控制器求取承载台上承载面的第二法向量方向与承载台上承载面的的第一法向量方向的差值，并将差值设为第一偏移向量，以及，控制器求取船体甲板的第二法向量与船体甲板的第一法向量的差值，并将差值设为第二偏移向量。其中，第一偏移向量相当于前述实施例中的“偏移向量1”；第二偏移向量相当于前述实施例中的“偏移向量3”。第一偏移向量与第二偏移向量随着对应的第二法向量的变化也在不断的改变，本申请平衡调节的目的，是将第一偏移向量的模调整为最小值。由于第一偏移向量为向量，第一偏移向量的模指的是第一偏移向量的长度值。在一些实施例中，可选地，第一偏移向量的模为零，当第一偏移向量的模为零时，承载台上承载面的第二法向量方向与承载台上承载面的第一法向量方向相同，在一些实施例中，可以表述为椅面的法向量与乘坐者的重力加速度方向相同。

步骤5：将第二偏移向量作为控制器前馈控制的输入值，将第一偏移向量作为控制器反馈控制的输入值。第二偏移向量作为控制器前馈控制的输入值，使得控制器能够根据船体的偏移向量对座椅的偏移向量进行调整，因为船体的运动导致了平衡装置的振动的产生，控制器根据这些振动偏移向量对座椅的姿态进行调节，能够补偿因为船体运动产生的振动，作为一种开环控制方式，响应速度块，能够根据船体的姿态快速反应，及时调整平衡装置的姿态。另外，第一偏移向量为座椅相对于静态时姿态的偏移向量，能够反应座椅的姿态变化，将第一偏移向量作为控制器反馈控制的输入值，使得控制器能够及时的了解座椅的姿态，其中也包括调整后的座椅的姿态，进而才能根据座椅的调整结果进一步更加精准地调整座椅的姿态，提高减振效率。

步骤6：控制器根据第一偏移向量和第二偏移向量输出控制指令，控制第一电机驱动第一转轴转动，使得第一支架绕第一转轴的轴线转动，以及，控制第二电机驱动第二转轴转动，使得第二支架绕第二转轴的轴线转动。控制器根据第一偏移向量和第二偏移向量输出控制指令，使得第一电机和第二电机能够准确地调节座椅的姿态，在一些实施例中，可选地，在本申请实施例提出的调节平衡的方法下，平衡装置的最后调整结果使得椅面的法线方向与乘坐者感受到的加速度(重力加速度与波动加速度的复合方向)方向一致。

步骤7：判断第一偏移向量的模是否达到最小值；如果是，船用平衡装置的平衡调节过程完成；否则，返回步骤2。第一偏移向量的模达到最小值时，承载台上承载面的第二法向量和承载台上承载面的第一法向量共线。

在本申请实施例提出的船用平衡装置的调节平衡过程中，将第二偏移向量作为控制器前馈控制的输入值，第一偏移向量作为控制器反馈控制的输入值，使得控制器能够精准地判断平衡装置和动态环境之间的相对运动，作为一种闭环控制和前馈控制结合的控制方法，利用本申请实施例提出的调节平衡的方法能够快速精准地实现平衡装置的减振作用，不仅具有较强的抗干扰能力，还能够改善控制系统的响应特性，显著提高控制精度。

综上，本申请实施例提出的船用平衡装置具有可分别绕第一转轴和第二转轴转动的第一支架和第二支架，并且控制器还能够根据传感器采集的平衡装置和/或动态环境的姿态变化精准地控制第一支架和第二支架的运动，进而能够较高效率地减轻因为动态环境变化所带来的振动，使得位于船用平衡装置上的乘客或者是货物能够保持稳定，减少因为振动带来的不适感或者是减少货物质量的损坏，提高运输过程的稳定性。

上述实施例仅供说明本申请之用，而并非是对本申请的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本申请公开的范畴。

Claims (8)

1.一种船用平衡装置，其特征在于，包括：

固设在船体上的底座；

可转动连接在所述底座上的第二支架；

与所述第二支架可转动连接的第一支架；

第一电机，驱动所述第一支架以第一转轴的轴线为中心轴旋转；

第二电机，驱动所述第二支架以第二转轴的轴线为中心轴旋转；

传感器，设置在所述平衡装置上和/或所述船体上，所述传感器用于采集所述平衡装置相对于所述船体的位姿，和

控制器，接收所述传感器发出的检测信号并根据所述检测信号控制所述第一电机和所述第二电机工作；

所述第一转轴的轴线和所述第二转轴的轴线相互垂直，且所述第一转轴的轴线和所述第二转轴的轴线相交于一点。

2.根据权利要求1所述的船用平衡装置，其特征在于，所述第一转轴的轴线和所述第二转轴的轴线相交的点为二者的中点且同心。

3.根据权利要求1所述的船用平衡装置，其特征在于，

所述第一支架和所述第二支架均为“U”形结构，所述第一支架被围设在所述第二支架的所述“U”形结构内侧，在所述第二支架的所述“U”形结构的两个侧支架的至少一侧插设有连接所述第一支架和所述第二支架的所述第一转轴；

所述第一支架的所述“U”形结构形成的内凹腔为用于载人或载物的承载台。

4.根据权利要求3所述的船用平衡装置，其特征在于，所述承载台包括以下结构中的任意一种：座椅、云台。

5.根据权利要求3所述的船用平衡装置，其特征在于，所述底座包括底座骨架，所述底座骨架用于连接所述第二支架，在所述第二支架与所述底座骨架的连接处穿设有所述第二转轴，所述第二转轴与所述第二电机连接，在所述第二电机的驱动下所述第二支架绕所述第二转轴的轴线转动；

所述第二电机固定在所述底座骨架上，所述第二电机的输出端通过传动带将动力传输至所述第二转轴。

6.根据权利要求3所述的船用平衡装置，其特征在于，所述传感器包括陀螺仪和/或重力传感器；

当所述传感器为陀螺仪时，所述传感器包括第一陀螺仪和第二陀螺仪，所述第一陀螺仪设置在所述第一支架上，所述第一陀螺仪用于向所述控制器发送所述承载台上载人或载物的平面的法向量方向以及第一支架的加速度大小和方向；

所述第二陀螺仪设置在所述底座上，所述第二陀螺仪用于向所述控制器发送船体甲板的法向量方法以及船体的加速度的大小和方向。

7.根据权利要求3所述的船用平衡装置，其特征在于，当在所述第二支架的所述“U”形结构的两个侧支架中的一个侧支架上设置第一转轴时，所述第二支架的第一侧支架的端部与所述第一支架的第一侧支架的端部穿设在所述第一转轴上，其中，所述第二支架与所述第一转轴之间设置有轴承，所述第一支架与所述第一转轴固定连接，所述第二支架的第二侧支架与所述第一支架的第二侧支架可转动连接，所述第一侧支架与所述第二侧支架相对；

当在所述第二支架的所述“U”形结构的两个侧支架上均设置有第一转轴时，所述第二支架与第一转轴通过轴承连接，所述第一支架与所述第一转轴固定连接。

8.根据权利要求1所述的船用平衡装置，其特征在于，所述第一电机固定在所述第二支架上，所述第一电机的输出端通过齿轮组将动力传输至所述第一转轴。